Cómo funciona un satélite de comunicaciones (III)

Viene de la parte II

COMUNICACIÓN UNIDIRECCIONAL Y BIDIRECCIONAL

Los satélites de comunicaciones, dependiendo de su función, pueden ser bidireccionales, o limitarse a retransmitir las señales recibidas. Así, las señales de telefonía o tetecomunicación, precisan tener caminos de ida y vuelta para que los interlocutores puedan comunicarse en ambos sentidos. Este sistema necesita habitualmente de estaciones terrestres para procesar tanto el haz ascendente como el descendente; son las encargadas de recoger y reenviar las señales procedentes de los centros de telecomunicaciones que enlazan con los usuarios.

Por su parte, los satélites que emiten señales de radiodifusión, Tv, u otras de caracter unidireccional, utilizan estaciones transmisoras terrestres (que son las que tienen la infraestructura de telecomunicaciones para acceder al satélite) para recoger y reenviar las señales de las distintas productoras de programas.

Ilustración de una comunicación unidireccional de Tv o radio.

Estas señales, tras su multiplexación por la estación terrestre, son canalizadas hacia el satélite por medio del haz ascendente, y transmitidas de nuevo a determinada área de la tierra a través del haz descendente, para se captadas por los receptores de los usuarios.

En cualquier caso, un mismo satélite puede estar técnicamente dotado para realizar ambas funciones, la bidireccional para telecomunicaciones, y unidireccional para emisiones en un solo sentido. Dado que el haz que desciende no cae de forma perpendicular, la proyección del satélite se realiza de forma elíptica, al igual que sucede si proyectamos la luz de una linterna sobre una superficie esférica. Consecuentemente, en la zona central del foco iluminada por el satélite se recibe la mayor intensidad de señal, mientras que ésta se va atenuando progresivamente conforme nos alejamos hacia los extremos. Para evitar que los haces que agrupan los diferentes canales ascendentes y descendentes se interfieran entre sí por proximidad, ambos haces se emiten con polaridad y bandas de frecuencia diferentes.

EL LANZAMIENTO La elevada órbita de un satélite geoestacionario requiere de un sistema escalonado para situarlo en ella. Los lanzadores habituales para llevarlo a su órbita suelen ser transbordadores o cohetes tipo Ariane. En dos primeras fases el lanzador lo lleva hasta una órbita baja, y una tercera fase le sitúa en la órbita elíptica más alta antes de separarse del satélite. Desde aquí, en el apogeo de la órbita, se enciende el motor del satélite que le transportará hasta una órbita circular sincrónica.

Para que el satélite quede situado definitivamente en el lugar previsto, se realizan ajustes mediante breves encendidos del motor de propulsión del propio satélite, y de los motores de control de orientación. En esta situación, el satélite ya puede desplegar los paneles de células solares y comenzar su vida operativa, que será controlada permanentemente por la estación de mando en tierra.

La estación terrestre utiliza sistemas de telemetría para conocer en todo momento si el satélite se desvía de su posición correcta. Si ocurriera una deriva, se realizan entonces correcciones mediante señales de control a los motores de orientación. A su vez, el satélite envía señales a la estación terrestre con información sobre el estado operativo de todos los sistemas importantes, de tal manera que en caso de fallo o funcionamiento defectuoso de alguno de ellos se puede ordenar a un sistema redundante que lo sustituya.

Sala de control de un satélite de comunicaciones en una estación terrestre

El control es permanente durante todo el periodo de vida operativa del satélite, el cual está limitado fundamentalmente más por el combustible que por el uso de las baterías eléctricas y paneles solares, pero que no suele ser inferior a 10 años. Pasado el tiempo de vida útil, un nuevo satélite es puesto en órbita para ocupar su lugar y asegurar así que los servicios de telecomunicaciones se mantienen ininterrumpidamente.

Durante el reemplazo existe una fase de transición en la cual el viejo satélite se le sitúa normalmente en una órbita llamada "inclinada", que consiste en darle un ligero ángulo en dirección norte-sur. En ese momento el viejo satélite aún puede seguir operando en condiciones normales, pero permite que el nuevo vaya ocupando su lugar y entrando en operatividad.

Cuando el nuevo satélite ha sustituido al viejo y tomado las riendas, se apaga en éste definitivamente el módulo de telecomunicaciones y se utiliza el módulo de servicio para llevarlo a una órbita alejada llamada "órbita cementerio" o, en algunos casos, a una reentrada en la atmósfera para su caída a la tierra en un lugar donde no constituya un riesgo para personas o cosas. El Tecnotrón.

Viene de la parte II